Peptidil transferaz

Peptidil transferaz, hücresel makine içindeki proteinlerin sentezinde önemli bir rol oynayan önemli bir ribozimdir. Bu enzim, özellikle protein sentezinin translasyon aşamasında, ribozomun fonksiyonunun ayrılmaz bir parçasıdır. “Peptil transferaz”ın etimolojisi, peptidlere atıfta bulunan “sindirilmiş” anlamına gelen Yunanca “peptidos” kelimesine ve peptidil gruplarının aktarılmasındaki işlevini belirten “transferaz” kelimesine kadar uzanır. Peptil transferazın keşfi ve karakterizasyonu, moleküler biyoloji ve protein sentezinin inceliklerine ilişkin anlayışımızı önemli ölçüde geliştirmiştir.

Peptidil transferazın birincil işlevi, mRNA’nın fonksiyonel proteinlere dönüştürülmesinde kritik bir adım olan amino asitler arasındaki peptid bağlarının oluşumunu katalize etmektir. Bu enzimatik aktivite, peptidil transferaz merkezinin (PTC) bulunduğu ribozomda meydana gelir. Ribozom, mRNA şablonunu, tRNA’ları ve proteinleri sentezlemek için gerekli enzimatik mekanizmayı bir araya getirerek iskele görevi görür. Translasyon sırasında aminoasil-tRNA’lar, mRNA ile kodon-antikodon etkileşimlerinin rehberliğinde spesifik amino asitleri ribozoma iletir. Peptidil transferaz daha sonra büyüyen polipeptit zincirinin P bölgesine bağlı tRNA’dan A bölgesine bağlı tRNA’ya bağlı amino aside transferini katalize eder, böylece yeni bir peptid bağı oluşur.

Peptidil transferaz aktivitesinin geleneksel bir protein enzimi tarafından değil, bir ribozomal RNA (rRNA) bileşeni tarafından gerçekleştirildiğinin anlaşılması önemli bir atılımdı. Bu keşif, ribozimler veya katalitik aktiviteye sahip RNA molekülleri kavramının altını çizdi ve tüm enzimlerin protein olduğu yönündeki hakim dogmaya meydan okudu. Dolayısıyla ribozom, rRNA’nın yalnızca yapısal değil aynı zamanda katalitik olarak aktif olduğu ve peptidil transferaz aktivitesini bünyesinde barındıran bir ribonükleoprotein kompleksidir.

İleri Okuma

  1. Moore, P.B., & Steitz, T.A. (2003). The involvement of RNA in ribosome function. Nature, 418(6894), 214-219.
  2. Nissen, P., Hansen, J., Ban, N., Moore, P.B., & Steitz, T.A. (2000). The structural basis of ribosome activity in peptide bond synthesis. Science, 289(5481), 920-930.
  3. Schmeing, T.M., & Ramakrishnan, V. (2009). What recent ribosome structures have revealed about the mechanism of translation. Nature, 461(7268), 1234-1242.
  4. Steitz, T.A. (2008). A structural understanding of the dynamic ribosome machine. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 9(3), 242-253.
  5. Weinger, J.S., Parnell, K.M., Dorner, S., Green, R., & Strobel, S.A. (2004). Substrate-assisted catalysis of peptide bond formation by the ribosome. Nature Structural & Molecular Biology, 11(11), 1101-1106.

Click here to display content from YouTube.
Learn more in YouTube’s privacy policy.

Translasyon

Biyokimyada çeviri, mRNA (haberci RNA) tarafından taşınan genetik kodun spesifik bir protein üretmek üzere ribozom tarafından çözüldüğü karmaşık bir süreç olan protein biyosentezinin kritik bir aşamasıdır. Bu süreç, genlerin ifadesi ve ardından canlı organizmaların işleyişi için gereklidir. Ribozom, tamamlayıcı tRNA (transfer RNA) moleküllerinin mRNA’ya bağlanmasını indükleyerek kod çözmeyi kolaylaştırır. Kodonlardan (üç nükleotit dizileri) oluşan mRNA dizisi, amino asitlerin büyüyen polipeptit zincirine eklenme sırasını belirler ve sonuçta proteinin yapısını ve işlevini belirler.

Prokaryotlar ve ökaryotlar arasındaki çeviri sürecindeki temel ayrımlar şunları içerir:

  • Polisistronik ve Monosistronik mRNA: Prokaryotik mRNA sıklıkla polisistronik olarak adlandırılan birkaç farklı proteine ait bilgiyi içerirken ökaryotik mRNA tipik olarak yalnızca bir proteine ait bilgiyi taşır veya monosistroniktir.
  • Ribozom Bağlanma Bölgeleri: Prokaryotlar, tek bir mRNA molekülünden birden fazla proteinin eşzamanlı translasyonuna izin veren birden fazla ribozom bağlanma bölgesine sahiptir. Bunun tersine, ökaryotik ribozomlar genellikle tek bir bölgeye bağlanır.
  • Transkripsiyon ve Translasyonun Birleşmesi: Prokaryotlarda, mRNA’nın translasyonu, transkripsiyon tamamlanmadan önce başlayabilir; bu, nükleer membranın yokluğu ve bu süreçlerin sitozolde eşzamanlı olarak meydana gelmesiyle kolaylaştırılan bir olgudur. Ancak ökaryotik hücreler, çekirdek içindeki transkripsiyonu ve sitoplazmadaki translasyonu bölümlere ayırır, böylece bu süreçleri ayırır.

Biyokimyada çevirinin evrensel yönü, spesifik amino asitleri ve kodonları tanıyan, mRNA dizisinin gerektirdiği şekilde proteinlerin birleştirilmesini kolaylaştıran tRNA moleküllerinin kullanılmasında yatmaktadır. Amino asitler, adenosin kalıntısının hidroksil grubuna bir ester bağı ile tRNA’nın 3′ ucuna bağlanır ve ribozomun, bitişik amino asitler arasında peptit bağlarının oluşumunu katalize etmesini sağlar.

Biyomekanik

Biyomekanikte çeviri, belirli bir hareket türünü ifade eder. Vücudun tüm noktalarının aynı yönde ve aynı mesafe boyunca hareket ettiği bir nesnenin doğrusal veya öteleme hareketi ile karakterize edilir. Bu, vücudun farklı bölümlerinin merkezi bir eksen etrafında daireler halinde hareket ettiği dönme hareketinden farklıdır. Biyomekaniğin çevirisi, vücutların uzaydaki hareketlerini anlamak, onlara etki eden kuvvetleri ve momentleri analiz etmek ve bu bilgiyi yardımcı cihazların tasarımına, rehabilitasyon stratejilerine uygulamak ve atletik performansı geliştirmek için gereklidir.

İleri Okuma

  • Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2002). Molecular Biology of the Cell. 4th edition. Garland Science.
  • Lodish, H., Berk, A., Zipursky, S. L., Matsudaira, P., Baltimore, D., & Darnell, J. (2000). Molecular Cell Biology. 4th edition. W. H. Freeman.
  • Nairn, R., & Helgason, C. D. (2015). Biochemistry and Cell Biology of Mammalian Translation. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, 7(10).
  • Enoka, R. M. (2008). Neuromechanics of Human Movement. 4th Edition. Human Kinetics.

Click here to display content from YouTube.
Learn more in YouTube’s privacy policy.